Multi-scale control of carbon deposition in a solid oxide cell based on an electrode structure

• Project/Area Number: 24K00825
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19020:Thermal engineering-related
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 渡部 弘達 立命館大学, 理工学部, 准教授 (40551825)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小倉 鉄平 関西学院大学, 工学部, 教授 (90552000)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2026: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2025: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000); Fiscal Year 2024: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
• Keywords: 固体酸化物形セル

Outline of Research at the Start

炭素循環システムに適合した固体酸化物形セルが注目されている．固体酸化物形セルの電極では条件次第で炭素析出が進行するため，炭素析出の自在制御が求められている．本研究では，炭素析出のマーカーとしての特性に着眼し，実験科学と計算科学を組み合わせて電極界面構造と炭素析出の相関性をマルチスケール的に明らかにする．そして，金属触媒と電解質担体効果から炭素析出を制御する手法を開発する．炭素析出をプラスに捉えて，CO2から炭素材料を生成する研究も展開する．これらの知見を統合し，電極開発のマテリアルズインフォマティクスに向けて，原子レベル電極構造と電極機能（ここでは炭素析出）を結びつけたモデルを開発する．